Засоби автоматизації на підприємстві

 

 

 

Електри́чні викона́вчі механі́зми (ЕВМ) – елемент технічних засобів автоматизації за допомогою якого здійснюється безпосередній вплив на технологічний процес. Можуть бути контактними і безконтактними. Пусковим пристроєм контактного виконавчого механізму є реверсивний магнітний пускач, безконтактного – магнітний підсилювач.

У загальному випадку електричні виконавчі механізми складаються з наступних основних елементів: реверсивного електродвигуна; редуктора, що знижує частоту обертання вихідного вала; вихідного елемента, що передає зусилля або крутильний момент регулівному органу; додаткових пристроїв (кінцевих вимикачів), що забезпечують зупинку виконавчого механізму в крайніх положеннях; пристроїв зворотного зв'язку для роботи в системах автоматичного регулювання або для дистанційного показу положення вихідного елемента виконавчого механізму; штурвал ручного привода (деякі модифікації).

У залежності від модифікації цих ВМ у них використовуються двофазні конденсаторні електродвигуни з порожнистим ротором, що мають добрі динамічні характеристики і допускають тривалу роботу в застопореному режимі при повній напрузі живлення, а також трифазні асинхронні електродвигуни з короткозамкнутим ротором (для виконавчих механізмів великої потужності).

Як пристрій зворотного зв'язку застосовують реостатні, індуктивні і феродинамічні перетворювачі переміщення. Покажчики положення вихідного вала, що комплектуються з деякими електричними ВМ, являють собою стрілочні прилади зі шкалою 0-100%.

Найбільше поширення в збагачувальній промисловості отримали електричні ВМ типу МЭО та ИМ 2/120.

При розробці схеми управління ВМ необхідно передбачати три режими роботи: дистанційний (Д), вимкнено (0) і автоматичний (А). Вибір режиму здійснюється за допомогою різних комутаційних пристроїв, наприклад, універсального перемикача (УП), що має відповідні три положення рукоятки перемикання. Для читання подібних схем необхідно засвоїти, що контакти УП можуть замикатися тільки горизонтальними групами 1 – 2; 3 – 4 і 5 – 6, яка група замкнена і в якому режимі показує точка, розташована на вертикальній осі.

На схемі управління також показані кінцеві вимикачі (Кв1 і Кв2), що знеструмлюють живлення двигуна в крайніх положеннях вихідного вала, пускові кнопки, що працюють у дистанційному режимі, при цьому потрібно врахувати, що реверс вала двигуна здійснюється подачею напруги на одну (кнопка П1) або другу (П2) обкладку фазозсувного конденсатора (С). Схема включає і контактні групи (Р1 і Р2), які розташовані в регулюючому пристрої і керують виконавчим механізмом в автоматичному режимі (А).

Для управління трифазним виконавчим механізмом необхідне використання реверсивного магнітного пускача.

ЕМВМ служать для перетворення електричного струму в механічне переміщення з метою впливу на регулювальний орган об'єкта керування. Вони є найбільш розповсюдженими перетворювачами електричного сигналу в механічне переміщення. ЕМВМ набули застосування в якості приводного або керуючого пристрою в ряді механізмів, електричних апаратах і реле. Наприклад, у піднімальних і гальмових електромагнітах, у приводах для вмикання і вимикання комутаційних апаратів, в електромагнітних контакторах, в автоматичних регуляторах, у приводах для вмикання і вимикання механічних, пневматичних і гідравлічних ланцюгів, для зчеплення і розчіплювання обертових валів, відкривання і закривання клапанів, вентилів, заслінок, золотників на невеликі відстані до декількох міліметрів із зусиллям у кілька десятків ньютонів. ЕМВМ здатні працювати як на постійному, так і на змінному струмі. Однак електромагніти постійного струму застосовуються набагато ширше, ніж електромагніти змінного струму, оскільки при однакових розмірах вони розвивають більше тягове зусилля, мають більш високу стабільність параметрів, конструктивно простіше і дешевше. Для їхнього живлення використовується мережа змінного струму й вбудований випрямляч. Характерною рисою таких пристроїв є їхня здатність працювати тільки в схемах двухпозиційного («відкрите» – «закрите») регулювання чи керування. Це пояснюється тим, що регулювальний орган (вентиль, клапан і т. д.) може знаходитися тільки в двох кінцевих положеннях, що відповідають двом можливим положенням сердечника електромагніта. Наприклад: перше – струм включений, сердечник притягнутий і клапан відкритий; чи друге – струм відключений, сердечник не притягнутий і клапан закритий. Принципово можливе створення багатопозиційного (на три положення і більш) виконавчого електромагнітного механізму. Однак рішення цієї задачі зв'язане зі значними труднощами, тому широкого поширення багатопозиційні приводи не одержали. ЕМВМ у порівнянні з електродвигунними ВМ відрізняються простотою конструкції і схем керування, меншою вагою та розмірами і значно меншою вартістю. Завдяки відсутності редуктора вони більш надійні в експлуатації. ЕМВМ за принципом дії розділяються на дві групи:

1) розраховані на тривале обтікання котушки соленоїда електричним струмом; при подачі напруги живлення якір соленоїда втягується (при цьому, наприклад, клапан відкривається), а повертається він у вихідне положення при знятті напруги (клапан закривається). Основними недоліками при цьому є постійне споживання електроенергії і помилкові спрацьовування при зникненні напруги живлення;

2)